Один в бескрайнем небе

Я жду. Немного приподнимаю нос самолета. Снова жду. Ужасная тряска немного затухает… так! Внезапно наступает тишина. Почему? Тряска прекратилась так же неожиданно, как началась. Я вышел из пикирования, и крыло осталось на месте. Моя голова бессильно склонилась на грудь. Я слышу свое тяжелое дыхание. Закрывая глаза, я успел увидеть обратное движение стрелки маметра — 0,78; 0,77; 0,76; 0,75. Так вот что превратило пикирование в кошмар! F-80 мерно жужжит, словно не было этих тридцати секунд. Вспоминаю последнее предупреждение Роута: «Предельное число М для этого самолета — 0,8». На границе скорости звука должна наступить тряска. Я случайно столкнулся с суровым аэродинамическим явлением — сжимаемостью воздуха, — о котором слышал, но которое не позаботился изучить. Если бы я глубже понимал это явление, то не попал бы в такое положение. Какой же я дурень! На этот раз интуиция вывела меня, когда самолет достиг меньшей высоты. Однако, как это ни странно, набирая скорость, самолет ушел от критического числа М. Конечно, на больших высотах самолет достигает высоких значений этого числа при меньшей истинной воздушной скорости, чем в более плотной и более нагретой воздушной среде, расположенной ближе к земле!

Летчик-испытатель привыкает к неожиданностям, но я бы не хотел повторения того, что пережил в этом первом пикировании на F-80.

* * *

— Ну, как вам понравился полет? — спросил меня сержант, когда я шел от реактивного самолета.

— Это не самолет с поршневым двигателем.

— Да, так все говорят.

Теперь, когда самолет благополучно приземлился, я мог на досуге продумать различные проблемы, вставшие передо мной во время этого полета. Тряска на большой скорости. Одна из основных задач разработки «Скайрокета» заключалась именно в том, чтобы устранить это явление, возникающее при высоких числах М. Будущие конструкции истребителей нужно избавить от влияния сжимаемости воздуха. Я затронул область, для исследования которой был сконструирован «Скайрокет». С этим явлением мне и предстояло познакомиться. С какой силой и в какой степени оно покажет себя? Мне нужно научиться распознавать любую ненормальность. Я должен быстро изучить это явление, чтобы составлять проницательные и исчерпывающие донесения об испытании. Полет на реактивном самолете больше чем что-либо иное убедил меня, что управление самолетом будущего требует больших знаний. Полет реактивного самолета основывается на новых законах. Чтобы понять их, нужно хорошо разбираться в математических уравнениях. Теории реактивного движения, которые я до этого изучал, были отвлеченными. Теперь они облекались в материальную оболочку, и я понимал их по-новому. Мое уважение к труду инженеров значительно возросло.

Глава X

Когда, вернувшись в ангар, я вешал парашют, из кабинета вышел Кардер. Он молча ждал, что я скажу.

— Все прошло как по маслу, — сказал я.

— Значит, нормально? Хорошо. — Кардер хотел, чтобы я приступил к испытательным полетам на «Скайрокете» как можно скорее. — В конце недели, Билл, начнем наземную подготовку с жидкостно-реактивным двигателем. — Он покосился на «Скайрокет», который, как обычно после полетов, был раскапотирован; около него уже возились механики. — Это поможет вам лучше чувствовать жидкостно-реактивный двигатель в полете.

Мне давали возможность постепенно освоить самолет.

— Я не возражаю, Ал.

Я повесил в свой шкафчик маску, защитный шлем и липнущий к телу комбинезон. Мне хотелось поскорее забраться в какое-нибудь прохладное местечко.

— Между прочим, Билл, вам разрешено летать на F-80 в любое время, когда он будет свободен. Вам следовало бы налетать на нем как можно больше времени.

— Завтра я снова полечу. — Мне хотелось основательно изучить реактивный самолет. — Если я вам понадоблюсь, Ал, я буду у плавательного бассейна.

Ведущий инженер «Скайрокета» не был уверен во мне. Пока ему приходилось принимать на веру мнение отдела летных испытаний фирмы Дуглас, что я подхожу для полетов на вверенном ему самолете. Он смотрел на меня, как любящий отец на первого кавалера своей шестнадцатилетней дочери. Мои послеполуденные посещения плавательного бассейна заставляли его терпеливо пожимать плечами. Ему оставалось только ждать, что произойдет через три — четыре недели.

В хлорированной воде тесного офицерского плавательного бассейна мне не хватало свободных, жизнерадостных волн Тихого океана, но все же прохладная вода приносила облегчение после томительной жары. Горячий бриз приносил в бассейн запахи пустыни, шалфея и озона, волнами вздымающиеся от испеченного солнцем песка и скал. Так пахнет белье, которое развесили посушить в летний день на заднем дворе. Плавая, я думал о своем первом полете на реактивной машине.

Воздействие каких же сил вызывает на больших скоростях явление бафтинга?

В прохладной комнате отдыха возле бассейна я продолжал искать ответ на загадку «Скайрокета», пытаясь вспомнить все, что мне удалось вычитать в книгах. Снова и снова я со всех сторон рассматривал сложную, незнакомую мне теорию полета на больших скоростях. Все непонятное я брал на заметку, чтобы затем расспросить конструкторов и аэродинамиков.

А вот и ответ на загадку моего утреннего полета. Силы, вызывающие бафтинг, и образование ударных волн при критических значениях числа М рассматривались в книге Перкинса и Хейджа «Устойчивость и управляемость».

В горизонтальном полете на дозвуковой скорости крыло создает нормальную подъемную силу, и его поверхность обтекает тонкий пограничный слой воздуха. Когда же крыло подвергается воздействию скорости, превышающей расчетную, на его поверхности появляются ударные волны, которые нарушают этот пограничный слой. В результате тонкий пограничный слой утолщается и срывается с крыла. Образовавшийся таким образом турбулентный поток и вызывает явление бафтинга.

Так я открыл секрет самолета F-80, и это несколько смягчило неприятные воспоминания об утреннем полете. Буйное поведение самолета объяснялось просто.

Теперь можно заняться и толстой инструкцией по «Скайрокету».

Досыта наплававшись в бассейне, я прилег отдохнуть на большой уютной кушетке. В полупустое помещение изредка долетали отрывки оживленных разговоров. Бывают моменты, когда как-то особенно радуешься тому, что вокруг двигаются, разговаривают люди.

Когда я начал рассматривать «Скайрокет» по частям, он потерял свою реальность, превратившись в абстрактную математическую проблему, и я совершенно перестал бояться его.

И вдруг что-то словно кольнуло мне в сердце. Прямо передо мной на стене висела картина, на которой был изображен «Скайрокет» со струившейся из жидкостно-реактивного двигателя огненной рекой. Вот она, суровая действительность! Скоро «Скайрокет» станет моим. Я должен буду обуздать, сделать послушным этот мощный экспериментальный самолет. Моя обязанность — перехитрить его и приучить приборы точно фиксировать данные полета. Необузданные прыжки в неизвестность, подобные тем, что я совершил сегодня утром, совершенно исключались. Речь может идти только о постепенном, методичном проникновении в область неведомого. Необъезженный конь ждал своего седока, а пока мне предстояло покорить не очень резвую лошадку — самолет F-80.

Чтобы обеспечить требуемые условия полета, каждый самолет нуждается в определенной величине тяги и отклонении рулей. Это в одинаковой степени относится и к легкому учебному самолету и к семидесятитонной летающей лодке «Марс». Время, необходимое летчику для освоения каждой новой машины, зависит от его опыта полетов на самолетах подобного типа и от врожденных способностей. У летчика-профессионала врожденные способности не определяют его квалификации, так как для него это нечто само собой разумеющееся. Привычная дача рулей и тяги приводила в замешательство многих опытных летчиков тяжелых бомбардировочных и транспортных самолетов, когда они садились на легкий самолет типа «Пайпер Каб», чтобы покатать в праздничный день свою семью.

Так обстояло дело и с самолетом F-80. Но шли дни, полет сменялся полетом, я встречался с новыми условиями и осваивал их. Плохая приемистость турбореактивного двигателя стала меньше смущать меня. Я привык к этому явлению; привычка необходима летчику-испытателю, так как она позволяет ему в каждом испытательном полете уделять все внимание самому важному.

Познакомившись с теорией сжимаемости воздуха, я приступил к изучению этого явления на практике — в полетах на F-80. Поднявшись на высоту более 11 000 метров, я осторожно перевел самолет в пологое пикирование. Когда стрелка маметра почти приблизилась к критическому числу М = 0,8, я стал проделывать небольшие, но энергичные выводы из пикирования. Это позволяло самолету быстрее достигать скорости, на которой стало появляться явление бафтинга. Изменяя вертикальное ускорение самолета и добиваясь соответствующей перегрузки при величине числа М, близкой к критической, можно достаточно безопасно и точно изучить умеренный бафтинг.

Такой продуманный подход к изучению бафтинга раскрыл передо мной ясную картину того, что произошло в тот день, когда я встретился с этим явлением во время своего первого полета на F-80. Бафтинг поддается контролю, если не резко увеличивать первоначальный угол пикирования. Тогда, во время моего первого полета, жесткий закон природы вверг самолет в режим тряски, но действие этого же закона в иных условиях дало мне возможность безопасно выйти из этого положения. Любой график соотношения числа М и индикаторной скорости в зависимости от высоты показывает, что число М, или скорость распространения звука, увеличивается с уменьшением высоты полета и явления, с которыми вы встречаетесь на большой высоте, исчезают на меньших высотах, несмотря на возрастание индикаторной скорости. [18]

18

Это толкование Бриджмэна неверно. Во-первых, число М и скорость распространения звука — различные вещи и ставить между ними знак равенства нельзя. Во-вторых, число М в зависимости от индикаторной скорости уменьшается с уменьшением высоты полета, а не увеличивается. Правильно было бы сказать так: любой график соотношения числа М и индикаторной скорости в зависимости от высоты показывает, что число М уменьшается с уменьшением высоты полета при постоянной скорости, а явления, с которыми вы встречаетесь на большой высоте, исчезают на меньших высотах, несмотря на возрастание индикаторной скорости и температуры. — Прим. перев.